Btrfs: Add zlib compression support
[safe/jmp/linux-2.6] / fs / btrfs / super.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2007 Oracle.  All rights reserved.
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or
5  * modify it under the terms of the GNU General Public
6  * License v2 as published by the Free Software Foundation.
7  *
8  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
9  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
10  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
11  * General Public License for more details.
12  *
13  * You should have received a copy of the GNU General Public
14  * License along with this program; if not, write to the
15  * Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
16  * Boston, MA 021110-1307, USA.
17  */
18
19 #include <linux/blkdev.h>
20 #include <linux/module.h>
21 #include <linux/buffer_head.h>
22 #include <linux/fs.h>
23 #include <linux/pagemap.h>
24 #include <linux/highmem.h>
25 #include <linux/time.h>
26 #include <linux/init.h>
27 #include <linux/string.h>
28 #include <linux/smp_lock.h>
29 #include <linux/backing-dev.h>
30 #include <linux/mount.h>
31 #include <linux/mpage.h>
32 #include <linux/swap.h>
33 #include <linux/writeback.h>
34 #include <linux/statfs.h>
35 #include <linux/compat.h>
36 #include <linux/parser.h>
37 #include <linux/ctype.h>
38 #include <linux/namei.h>
39 #include <linux/miscdevice.h>
40 #include "ctree.h"
41 #include "disk-io.h"
42 #include "transaction.h"
43 #include "btrfs_inode.h"
44 #include "ioctl.h"
45 #include "print-tree.h"
46 #include "xattr.h"
47 #include "volumes.h"
48 #include "version.h"
49 #include "export.h"
50 #include "compression.h"
51
52 #define BTRFS_SUPER_MAGIC 0x9123683E
53
54 static struct super_operations btrfs_super_ops;
55
56 static void btrfs_put_super (struct super_block * sb)
57 {
58         struct btrfs_root *root = btrfs_sb(sb);
59         struct btrfs_fs_info *fs = root->fs_info;
60         int ret;
61
62         ret = close_ctree(root);
63         if (ret) {
64                 printk("close ctree returns %d\n", ret);
65         }
66         btrfs_sysfs_del_super(fs);
67         sb->s_fs_info = NULL;
68 }
69
70 enum {
71         Opt_degraded, Opt_subvol, Opt_device, Opt_nodatasum, Opt_nodatacow,
72         Opt_max_extent, Opt_max_inline, Opt_alloc_start, Opt_nobarrier,
73         Opt_ssd, Opt_thread_pool, Opt_noacl,  Opt_compress, Opt_err,
74 };
75
76 static match_table_t tokens = {
77         {Opt_degraded, "degraded"},
78         {Opt_subvol, "subvol=%s"},
79         {Opt_device, "device=%s"},
80         {Opt_nodatasum, "nodatasum"},
81         {Opt_nodatacow, "nodatacow"},
82         {Opt_nobarrier, "nobarrier"},
83         {Opt_max_extent, "max_extent=%s"},
84         {Opt_max_inline, "max_inline=%s"},
85         {Opt_alloc_start, "alloc_start=%s"},
86         {Opt_thread_pool, "thread_pool=%d"},
87         {Opt_compress, "compress"},
88         {Opt_ssd, "ssd"},
89         {Opt_noacl, "noacl"},
90         {Opt_err, NULL},
91 };
92
93 u64 btrfs_parse_size(char *str)
94 {
95         u64 res;
96         int mult = 1;
97         char *end;
98         char last;
99
100         res = simple_strtoul(str, &end, 10);
101
102         last = end[0];
103         if (isalpha(last)) {
104                 last = tolower(last);
105                 switch (last) {
106                 case 'g':
107                         mult *= 1024;
108                 case 'm':
109                         mult *= 1024;
110                 case 'k':
111                         mult *= 1024;
112                 }
113                 res = res * mult;
114         }
115         return res;
116 }
117
118 /*
119  * Regular mount options parser.  Everything that is needed only when
120  * reading in a new superblock is parsed here.
121  */
122 int btrfs_parse_options(struct btrfs_root *root, char *options)
123 {
124         struct btrfs_fs_info *info = root->fs_info;
125         substring_t args[MAX_OPT_ARGS];
126         char *p, *num;
127         int intarg;
128
129         if (!options)
130                 return 0;
131
132         /*
133          * strsep changes the string, duplicate it because parse_options
134          * gets called twice
135          */
136         options = kstrdup(options, GFP_NOFS);
137         if (!options)
138                 return -ENOMEM;
139
140
141         while ((p = strsep(&options, ",")) != NULL) {
142                 int token;
143                 if (!*p)
144                         continue;
145
146                 token = match_token(p, tokens, args);
147                 switch (token) {
148                 case Opt_degraded:
149                         printk(KERN_INFO "btrfs: allowing degraded mounts\n");
150                         btrfs_set_opt(info->mount_opt, DEGRADED);
151                         break;
152                 case Opt_subvol:
153                 case Opt_device:
154                         /*
155                          * These are parsed by btrfs_parse_early_options
156                          * and can be happily ignored here.
157                          */
158                         break;
159                 case Opt_nodatasum:
160                         printk(KERN_INFO "btrfs: setting nodatacsum\n");
161                         btrfs_set_opt(info->mount_opt, NODATASUM);
162                         break;
163                 case Opt_nodatacow:
164                         printk(KERN_INFO "btrfs: setting nodatacow\n");
165                         btrfs_set_opt(info->mount_opt, NODATACOW);
166                         btrfs_set_opt(info->mount_opt, NODATASUM);
167                         break;
168                 case Opt_compress:
169                         printk(KERN_INFO "btrfs: use compression\n");
170                         btrfs_set_opt(info->mount_opt, COMPRESS);
171                         break;
172                 case Opt_ssd:
173                         printk(KERN_INFO "btrfs: use ssd allocation scheme\n");
174                         btrfs_set_opt(info->mount_opt, SSD);
175                         break;
176                 case Opt_nobarrier:
177                         printk(KERN_INFO "btrfs: turning off barriers\n");
178                         btrfs_set_opt(info->mount_opt, NOBARRIER);
179                         break;
180                 case Opt_thread_pool:
181                         intarg = 0;
182                         match_int(&args[0], &intarg);
183                         if (intarg) {
184                                 info->thread_pool_size = intarg;
185                                 printk(KERN_INFO "btrfs: thread pool %d\n",
186                                        info->thread_pool_size);
187                         }
188                         break;
189                 case Opt_max_extent:
190                         num = match_strdup(&args[0]);
191                         if (num) {
192                                 info->max_extent = btrfs_parse_size(num);
193                                 kfree(num);
194
195                                 info->max_extent = max_t(u64,
196                                         info->max_extent, root->sectorsize);
197                                 printk(KERN_INFO "btrfs: max_extent at %llu\n",
198                                        info->max_extent);
199                         }
200                         break;
201                 case Opt_max_inline:
202                         num = match_strdup(&args[0]);
203                         if (num) {
204                                 info->max_inline = btrfs_parse_size(num);
205                                 kfree(num);
206
207                                 if (info->max_inline) {
208                                         info->max_inline = max_t(u64,
209                                                 info->max_inline,
210                                                 root->sectorsize);
211                                 }
212                                 printk(KERN_INFO "btrfs: max_inline at %llu\n",
213                                         info->max_inline);
214                         }
215                         break;
216                 case Opt_alloc_start:
217                         num = match_strdup(&args[0]);
218                         if (num) {
219                                 info->alloc_start = btrfs_parse_size(num);
220                                 kfree(num);
221                                 printk(KERN_INFO
222                                         "btrfs: allocations start at %llu\n",
223                                         info->alloc_start);
224                         }
225                         break;
226                 case Opt_noacl:
227                         root->fs_info->sb->s_flags &= ~MS_POSIXACL;
228                         break;
229                 default:
230                         break;
231                 }
232         }
233         kfree(options);
234         return 0;
235 }
236
237 /*
238  * Parse mount options that are required early in the mount process.
239  *
240  * All other options will be parsed on much later in the mount process and
241  * only when we need to allocate a new super block.
242  */
243 static int btrfs_parse_early_options(const char *options, int flags,
244                 void *holder, char **subvol_name,
245                 struct btrfs_fs_devices **fs_devices)
246 {
247         substring_t args[MAX_OPT_ARGS];
248         char *opts, *p;
249         int error = 0;
250
251         if (!options)
252                 goto out;
253
254         /*
255          * strsep changes the string, duplicate it because parse_options
256          * gets called twice
257          */
258         opts = kstrdup(options, GFP_KERNEL);
259         if (!opts)
260                 return -ENOMEM;
261
262         while ((p = strsep(&opts, ",")) != NULL) {
263                 int token;
264                 if (!*p)
265                         continue;
266
267                 token = match_token(p, tokens, args);
268                 switch (token) {
269                 case Opt_subvol:
270                         *subvol_name = match_strdup(&args[0]);
271                         break;
272                 case Opt_device:
273                         error = btrfs_scan_one_device(match_strdup(&args[0]),
274                                         flags, holder, fs_devices);
275                         if (error)
276                                 goto out_free_opts;
277                         break;
278                 default:
279                         break;
280                 }
281         }
282
283  out_free_opts:
284         kfree(opts);
285  out:
286         /*
287          * If no subvolume name is specified we use the default one.  Allocate
288          * a copy of the string "default" here so that code later in the
289          * mount path doesn't care if it's the default volume or another one.
290          */
291         if (!*subvol_name) {
292                 *subvol_name = kstrdup("default", GFP_KERNEL);
293                 if (!*subvol_name)
294                         return -ENOMEM;
295         }
296         return error;
297 }
298
299 static int btrfs_fill_super(struct super_block * sb,
300                             struct btrfs_fs_devices *fs_devices,
301                             void * data, int silent)
302 {
303         struct inode * inode;
304         struct dentry * root_dentry;
305         struct btrfs_super_block *disk_super;
306         struct btrfs_root *tree_root;
307         struct btrfs_inode *bi;
308         int err;
309
310         sb->s_maxbytes = MAX_LFS_FILESIZE;
311         sb->s_magic = BTRFS_SUPER_MAGIC;
312         sb->s_op = &btrfs_super_ops;
313         sb->s_export_op = &btrfs_export_ops;
314         sb->s_xattr = btrfs_xattr_handlers;
315         sb->s_time_gran = 1;
316         sb->s_flags |= MS_POSIXACL;
317
318         tree_root = open_ctree(sb, fs_devices, (char *)data);
319
320         if (IS_ERR(tree_root)) {
321                 printk("btrfs: open_ctree failed\n");
322                 return PTR_ERR(tree_root);
323         }
324         sb->s_fs_info = tree_root;
325         disk_super = &tree_root->fs_info->super_copy;
326         inode = btrfs_iget_locked(sb, btrfs_super_root_dir(disk_super),
327                                   tree_root);
328         bi = BTRFS_I(inode);
329         bi->location.objectid = inode->i_ino;
330         bi->location.offset = 0;
331         bi->root = tree_root;
332
333         btrfs_set_key_type(&bi->location, BTRFS_INODE_ITEM_KEY);
334
335         if (!inode) {
336                 err = -ENOMEM;
337                 goto fail_close;
338         }
339         if (inode->i_state & I_NEW) {
340                 btrfs_read_locked_inode(inode);
341                 unlock_new_inode(inode);
342         }
343
344         root_dentry = d_alloc_root(inode);
345         if (!root_dentry) {
346                 iput(inode);
347                 err = -ENOMEM;
348                 goto fail_close;
349         }
350
351         /* this does the super kobj at the same time */
352         err = btrfs_sysfs_add_super(tree_root->fs_info);
353         if (err)
354                 goto fail_close;
355
356         sb->s_root = root_dentry;
357
358         save_mount_options(sb, data);
359         return 0;
360
361 fail_close:
362         close_ctree(tree_root);
363         return err;
364 }
365
366 int btrfs_sync_fs(struct super_block *sb, int wait)
367 {
368         struct btrfs_trans_handle *trans;
369         struct btrfs_root *root;
370         int ret;
371         root = btrfs_sb(sb);
372
373         sb->s_dirt = 0;
374         if (!wait) {
375                 filemap_flush(root->fs_info->btree_inode->i_mapping);
376                 return 0;
377         }
378         btrfs_clean_old_snapshots(root);
379         trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
380         ret = btrfs_commit_transaction(trans, root);
381         sb->s_dirt = 0;
382         return ret;
383 }
384
385 static void btrfs_write_super(struct super_block *sb)
386 {
387         sb->s_dirt = 0;
388 }
389
390 static int btrfs_test_super(struct super_block *s, void *data)
391 {
392         struct btrfs_fs_devices *test_fs_devices = data;
393         struct btrfs_root *root = btrfs_sb(s);
394
395         return root->fs_info->fs_devices == test_fs_devices;
396 }
397
398 /*
399  * Find a superblock for the given device / mount point.
400  *
401  * Note:  This is based on get_sb_bdev from fs/super.c with a few additions
402  *        for multiple device setup.  Make sure to keep it in sync.
403  */
404 static int btrfs_get_sb(struct file_system_type *fs_type, int flags,
405                 const char *dev_name, void *data, struct vfsmount *mnt)
406 {
407         char *subvol_name = NULL;
408         struct block_device *bdev = NULL;
409         struct super_block *s;
410         struct dentry *root;
411         struct btrfs_fs_devices *fs_devices = NULL;
412         int error = 0;
413
414         error = btrfs_parse_early_options(data, flags, fs_type,
415                                           &subvol_name, &fs_devices);
416         if (error)
417                 goto error;
418
419         error = btrfs_scan_one_device(dev_name, flags, fs_type, &fs_devices);
420         if (error)
421                 goto error_free_subvol_name;
422
423         error = btrfs_open_devices(fs_devices, flags, fs_type);
424         if (error)
425                 goto error_free_subvol_name;
426
427         bdev = fs_devices->latest_bdev;
428         s = sget(fs_type, btrfs_test_super, set_anon_super, fs_devices);
429         if (IS_ERR(s))
430                 goto error_s;
431
432         if (s->s_root) {
433                 if ((flags ^ s->s_flags) & MS_RDONLY) {
434                         up_write(&s->s_umount);
435                         deactivate_super(s);
436                         error = -EBUSY;
437                         goto error_bdev;
438                 }
439
440         } else {
441                 char b[BDEVNAME_SIZE];
442
443                 s->s_flags = flags;
444                 strlcpy(s->s_id, bdevname(bdev, b), sizeof(s->s_id));
445                 error = btrfs_fill_super(s, fs_devices, data,
446                                          flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
447                 if (error) {
448                         up_write(&s->s_umount);
449                         deactivate_super(s);
450                         goto error;
451                 }
452
453                 btrfs_sb(s)->fs_info->bdev_holder = fs_type;
454                 s->s_flags |= MS_ACTIVE;
455         }
456
457         if (!strcmp(subvol_name, "."))
458                 root = dget(s->s_root);
459         else {
460                 mutex_lock(&s->s_root->d_inode->i_mutex);
461                 root = lookup_one_len(subvol_name, s->s_root, strlen(subvol_name));
462                 mutex_unlock(&s->s_root->d_inode->i_mutex);
463                 if (IS_ERR(root)) {
464                         up_write(&s->s_umount);
465                         deactivate_super(s);
466                         error = PTR_ERR(root);
467                         goto error;
468                 }
469                 if (!root->d_inode) {
470                         dput(root);
471                         up_write(&s->s_umount);
472                         deactivate_super(s);
473                         error = -ENXIO;
474                         goto error;
475                 }
476         }
477
478         mnt->mnt_sb = s;
479         mnt->mnt_root = root;
480
481         kfree(subvol_name);
482         return 0;
483
484 error_s:
485         error = PTR_ERR(s);
486 error_bdev:
487         btrfs_close_devices(fs_devices);
488 error_free_subvol_name:
489         kfree(subvol_name);
490 error:
491         return error;
492 }
493
494 static int btrfs_statfs(struct dentry *dentry, struct kstatfs *buf)
495 {
496         struct btrfs_root *root = btrfs_sb(dentry->d_sb);
497         struct btrfs_super_block *disk_super = &root->fs_info->super_copy;
498         int bits = dentry->d_sb->s_blocksize_bits;
499         __be32 *fsid = (__be32 *)root->fs_info->fsid;
500
501         buf->f_namelen = BTRFS_NAME_LEN;
502         buf->f_blocks = btrfs_super_total_bytes(disk_super) >> bits;
503         buf->f_bfree = buf->f_blocks -
504                 (btrfs_super_bytes_used(disk_super) >> bits);
505         buf->f_bavail = buf->f_bfree;
506         buf->f_bsize = dentry->d_sb->s_blocksize;
507         buf->f_type = BTRFS_SUPER_MAGIC;
508         /* We treat it as constant endianness (it doesn't matter _which_)
509            because we want the fsid to come out the same whether mounted 
510            on a big-endian or little-endian host */
511         buf->f_fsid.val[0] = be32_to_cpu(fsid[0]) ^ be32_to_cpu(fsid[2]);
512         buf->f_fsid.val[1] = be32_to_cpu(fsid[1]) ^ be32_to_cpu(fsid[3]);
513         /* Mask in the root object ID too, to disambiguate subvols */
514         buf->f_fsid.val[0] ^= BTRFS_I(dentry->d_inode)->root->objectid >> 32;
515         buf->f_fsid.val[1] ^= BTRFS_I(dentry->d_inode)->root->objectid;
516
517         return 0;
518 }
519
520 static struct file_system_type btrfs_fs_type = {
521         .owner          = THIS_MODULE,
522         .name           = "btrfs",
523         .get_sb         = btrfs_get_sb,
524         .kill_sb        = kill_anon_super,
525         .fs_flags       = FS_REQUIRES_DEV,
526 };
527
528 /*
529  * used by btrfsctl to scan devices when no FS is mounted
530  */
531 static long btrfs_control_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd,
532                                 unsigned long arg)
533 {
534         struct btrfs_ioctl_vol_args *vol;
535         struct btrfs_fs_devices *fs_devices;
536         int ret = 0;
537         int len;
538
539         vol = kmalloc(sizeof(*vol), GFP_KERNEL);
540         if (copy_from_user(vol, (void __user *)arg, sizeof(*vol))) {
541                 ret = -EFAULT;
542                 goto out;
543         }
544         len = strnlen(vol->name, BTRFS_PATH_NAME_MAX);
545         switch (cmd) {
546         case BTRFS_IOC_SCAN_DEV:
547                 ret = btrfs_scan_one_device(vol->name, MS_RDONLY,
548                                             &btrfs_fs_type, &fs_devices);
549                 break;
550         }
551 out:
552         kfree(vol);
553         return ret;
554 }
555
556 static void btrfs_write_super_lockfs(struct super_block *sb)
557 {
558         struct btrfs_root *root = btrfs_sb(sb);
559         mutex_lock(&root->fs_info->transaction_kthread_mutex);
560         mutex_lock(&root->fs_info->cleaner_mutex);
561 }
562
563 static void btrfs_unlockfs(struct super_block *sb)
564 {
565         struct btrfs_root *root = btrfs_sb(sb);
566         mutex_unlock(&root->fs_info->cleaner_mutex);
567         mutex_unlock(&root->fs_info->transaction_kthread_mutex);
568 }
569
570 static struct super_operations btrfs_super_ops = {
571         .delete_inode   = btrfs_delete_inode,
572         .put_super      = btrfs_put_super,
573         .write_super    = btrfs_write_super,
574         .sync_fs        = btrfs_sync_fs,
575         .show_options   = generic_show_options,
576         .write_inode    = btrfs_write_inode,
577         .dirty_inode    = btrfs_dirty_inode,
578         .alloc_inode    = btrfs_alloc_inode,
579         .destroy_inode  = btrfs_destroy_inode,
580         .statfs         = btrfs_statfs,
581         .write_super_lockfs = btrfs_write_super_lockfs,
582         .unlockfs       = btrfs_unlockfs,
583 };
584
585 static const struct file_operations btrfs_ctl_fops = {
586         .unlocked_ioctl  = btrfs_control_ioctl,
587         .compat_ioctl = btrfs_control_ioctl,
588         .owner   = THIS_MODULE,
589 };
590
591 static struct miscdevice btrfs_misc = {
592         .minor          = MISC_DYNAMIC_MINOR,
593         .name           = "btrfs-control",
594         .fops           = &btrfs_ctl_fops
595 };
596
597 static int btrfs_interface_init(void)
598 {
599         return misc_register(&btrfs_misc);
600 }
601
602 void btrfs_interface_exit(void)
603 {
604         if (misc_deregister(&btrfs_misc) < 0)
605                 printk("misc_deregister failed for control device");
606 }
607
608 static int __init init_btrfs_fs(void)
609 {
610         int err;
611
612         err = btrfs_init_sysfs();
613         if (err)
614                 return err;
615
616         err = btrfs_init_cachep();
617         if (err)
618                 goto free_sysfs;
619
620         err = extent_io_init();
621         if (err)
622                 goto free_cachep;
623
624         err = extent_map_init();
625         if (err)
626                 goto free_extent_io;
627
628         err = btrfs_interface_init();
629         if (err)
630                 goto free_extent_map;
631
632         err = register_filesystem(&btrfs_fs_type);
633         if (err)
634                 goto unregister_ioctl;
635
636         printk(KERN_INFO "%s loaded\n", BTRFS_BUILD_VERSION);
637         return 0;
638
639 unregister_ioctl:
640         btrfs_interface_exit();
641 free_extent_map:
642         extent_map_exit();
643 free_extent_io:
644         extent_io_exit();
645 free_cachep:
646         btrfs_destroy_cachep();
647 free_sysfs:
648         btrfs_exit_sysfs();
649         return err;
650 }
651
652 static void __exit exit_btrfs_fs(void)
653 {
654         btrfs_destroy_cachep();
655         extent_map_exit();
656         extent_io_exit();
657         btrfs_interface_exit();
658         unregister_filesystem(&btrfs_fs_type);
659         btrfs_exit_sysfs();
660         btrfs_cleanup_fs_uuids();
661         btrfs_zlib_exit();
662 }
663
664 module_init(init_btrfs_fs)
665 module_exit(exit_btrfs_fs)
666
667 MODULE_LICENSE("GPL");